隧道工程整理重点-章节篇

填空〔填空〔0.5*30=15分〕名词解释〔5*5=25分〕简答〔5*6=30分〕论述或计算〔10*3=30分〕A20117周周五〔2023.12.24〕5,6节。第一章第一章隧道：隧道是一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通行的工程建筑物。2．隧道工程：隧道工程包括两方面的含义，一方面是指从事争论和建筑各种隧道及地下工程的规划、勘测、设计、施工与养护的一门应用科学和工程技术，另一方面是指在岩体或涂层中修建的通道和各种类型的地下建筑物。3．隧道分类〔按用途分类〕交通隧道：1〕铁路隧道；2〕大路隧道；3〕地下铁道；4〕水底隧道；5〕航运隧道；6〕人行地道市政隧道：1〕给水隧道；2〕3〕管路、线路隧道；4〕防隧道1〕2〕3〕4〕导流隧道或泄排隧道矿山隧道：1〕运输巷当；2〕给水隧道；3〕通风隧道其次章隧道的工程调查：既有文献资料收集1〕地形地貌资料；2〕3〕4〕5〕用地及环境资料；6〕灾难资料施工前三阶段勘察的目标内容1〕可行性争论勘察；2〕初步勘察；3〕具体勘察；4〕水文勘测工程环境调查施工条件调查；工程环境评价报告隧道洞身位置选择按地形条件选择隧道位置按线路条件选择隧道位置1〕越岭隧道位置选择：隧道高程位置的选定，通常宜依据越岭地段的地质条件，并以临界高程作为隧道穿越方案的必选根底。2〕沿河傍山隧道不良地质地段隧道1〕倒塌；2〕滑坡、错落；3〕泥石流；4〕流沙；5〕溶洞、土洞；6〕瓦斯；7〕危岩、落石隧道洞口位置选择5.隧道洞口位置选择选择的要求：1〕洞口位置设在山坡稳定地质条件好，避开不良地质段。陡崖陡壁下不宜切削原山坡，避开扰动山体和破坏植被-贴壁式，接长明洞.隧道轴线与地形等高线正交：避开坡面平行，沟谷部进入型，减小偏压影响。洞口地形平缓处，宜早进晚出.跨沟或沿沟进洞，避开沟谷，高程在洪水安全线上.河水漫坡与近水库地段洞口位置确定：路肩高程高于洪水位，避开洪水入侵隧道。施工场地布置考虑：施工场地、弃渣场、施工便道.洞口四周有建、构筑物时的考虑：早进洞，少扰动，环境保护，居民点.以上9〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕与地形条件有关的。隧道线路设计隧道线路平面设计的主要内容：避开曲线。曲线：设置曲线时，不宜承受超高平曲线和设加宽的平曲线。断面加宽，施工难度增大。几个要考虑的问题：小半径曲线问题：视距→加宽→施工难，噪声-振动↑，限速→安全。超高问题：防止车辆转弯外倾，曲线外侧路面提高，会导致断面加宽。依据停车视距，计算不设超高的圆曲线半径。分别式隧道最小净距问题。隧道线路纵断面设计的主要内容单坡：单向行驶，通风有利，汽车产生有害气体小，<=3%人字坡：隧道两端上坡施工，出渣和排水有利，施工废弃急剧掌子面，通风较差，<=1%，长大隧道设置通风竖井。竖曲线：凸曲线，凹曲线接线位置：隧道洞口〔1〕隧道净空概念：隧道内轮廓线所包围的空间，包括隧道的建筑限界、通风、照明、消防及其他所需面积。隧道建筑限界概念：为保证隧道内各种交通的正常运行与安全，衬砌、通风管道等建筑物不侵入的界限。8．上下行分别式独立双洞的大路隧道之间应设置横向通道。隧道衬砌内轮廓线的拟定的分类衬砌内轮廓线；(2)衬砌外轮廓线；(3)实际开挖线10．隧道勘测设计文件将大路隧道勘测设计的成果编制成相应的文件〔填空〕。〔1〕〔2〕隧道勘测说明书的主要内容；第三章隧道施工图设计文件内容。第三章隧道衬砌的作用：〔1〕承受内外荷载〔2〕防止围岩风化〔3〕承受化学腐蚀〔4〕承受冻害影响隧道衬砌材料的种类：〔1〕混凝土与钢筋砼〔2〕喷射砼〔3〕锚杆和钢架〔4〕片石混凝土〔5〕块石或混凝土块〔6〕装配式材料隧道洞身衬砌构造类型：4〕5〕连拱式衬砌洞门的类型：〔1〕环框式洞门〔2〕端墙式洞门〔3〕翼墙式洞门〔4〕柱式洞门〔5〕台阶式洞门〔6〕削竹式洞门〔7〕遮光棚式洞门明洞的定义，类型，适用条件定义：当隧道埋深较浅，上覆岩土体较薄，难承受暗挖法时，则应承受明挖法来开挖隧道。用这种明挖法修建的隧道构造，通常称明洞。类型：明洞的构造形式可分为拱式明洞、箱形明洞和棚洞三类。使用条件：通常用作洞口接长衬砌的明洞，多项选择用拱式明洞，拱式明洞构造结实，可以抵抗较大的推力，适用范围较广； 当山坡坍方，落石数量较少，山体侧压力不大，或因受地质、地形条件的限制，难以修建拱形明洞时，可承受棚式明洞； 在明洞净高、建筑高度受到限制，低级脆弱的地方，可选用箱形明洞。隧道附属建筑建筑设施：〔1〕〔2〕〔3〕7．计算：隧道通风主要对CO、烟雾和异味等进展稀释。通风量计算。详见《隧道工程》P52大路隧道的通风方式：自然通风和机械通风大路隧道的通风方式：自然通风和机械通风影响通风方式的选择的因素：1〕隧道长度〔最主要因素；2〕隧道交通条件；3〕隧道所处地质条件；4〕隧道所处地区的地形和气象条件；5〕风速要求；6〕隧道的类型。10．依据离心式通风机和轴流式通风机的优缺点选择通风机的种类。11．黑洞效应和白洞效应是隧道照明主要考虑的问题。为避开车辆驶进隧道时产生“黑洞效应”和驶出隧道时产生“白洞效应”：1〕在隧道洞外设置植被或建筑物以降低洞外亮度。2〕设置合理的灯光照明，以利于行车安全。12．照明区段的划分：洞口接近段、入口段、过度段、中间段、出口段以及洞口接近段五个区段。洞外接近段的减光建筑物措施：1〕遮阳棚；2〕遮光格栅；3〕植被减光。水对隧道的危害：降低围岩稳定性：C、φ值，引起支护困难，费用增加；地下、地上水位下降及水环境的转变，影响农业生产和生活用水；或被迫停工，影响工程进展等；水进入隧道后，造成洞内通风、照明、供电等设备锈蚀，使路面积水或结冰，造成打滑，危及行车安全.长期漏水，造成隧道侵蚀破坏，危害隧道耐久性。严寒地区，易引起隧道衬砌冻胀开裂破坏。隧道防排水要求：一般规定：不渗水、不滴水、不积水、不冻结防水要求：对防水设施的要求--防水层、防水衬砌、止水带。排水要求：隧道内排水、路面构造底部排水、隧道衬砌外排水16．隧道防排水的原则：“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”1、防水：混凝土自防水，衬砌构造防水〔防水层〕，防止地下水透过防水层、衬砌构造渗入隧道内。2、隧道应有畅通的排水设施，将衬砌背后、路面构造层下的积水排入洞内中心水沟或路测边沟。3、截水：就是在隧道以外将地表水和地下水疏导截流，使不进入隧道工〔1〕上游泄水洞〔2〕井点降水〔3〕开沟疏导等。4、堵水措施：以衬砌混凝土为根本防水层，以其它防水材料为关心防水层，阻隔地下水，使之不能进人隧道内的防水措施，必要时还可以承受注浆堵水措施。堵水措施可以较好地保护地下水环境。17．隧道排水措施：18．隧道内防排水建筑物：⑴盲沟⑵排水沟⑶泄水孔19．排水措施：隧道内纵向应设置排水沟；与围岩下水水出露长索，在衬砌内后设竖向盲沟或排水管等予以引排；承受盲沟—泄水孔—排水沟排水；在洞口仰坡外缘5m以外，设置天沟，并加以铺砌；在地表水上有设截水导流沟，地下水上有设泄水沟，洞外井点降水或洞内井点降水。20．盲沟的定义，作用，构造形式20．盲沟的定义，作用，构造形式设置盲沟：作用是在衬砌与围岩之间供给过水通道，并使之汇入泄水孔，主要是用来引导较为集中的局部渗流水。第四章主要有：①弹簧软管盲沟；②化学纤维渗滤布盲沟第四章围岩：隧道四周确定范围内，对其稳定性产生影响的岩体。分级作用：不同围岩在修建隧道时会有不同地质现象，产生不同地质问题，如变形、坍塌、岩爆等。为满足隧道设计、施工需要，针对各种不同工程工程要求，须进展隧道围岩分级。隧道围岩分级用两步法第1步-依据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个根本因素的定性特征和定量的BQ2级。定义岩石的坚硬程度：定量指标用岩石单轴饱和抗压强度Rc表示。岩体的完整程度：用岩体完整性系数Kv表达，Kv系指岩体弹性纵波速度与岩石纵波速度比值的平方.普氏围岩分类法是以岩石强度指标为根底围岩分类法。围岩的成拱作用：其上方的一局部岩体承受着上覆地层的全部重力，如同一个承载环一样，并将荷载重力向侧传递下去。计算：岩石根本质量指标BQ。见《隧道工程》P98页。围岩压力定义：指隧道开挖后，围岩作用在隧道支护上的压力。围岩压力按作用力发生形态分为：⑴松动压力；⑵形变压力。松动压力：是指由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护构造的压力.形变压力：是指由于围岩变形受到与之密贴的支护的抑制，而使围岩与支护构造共同变形过程中，围岩对支护构造施加的接触压力.影响围岩压力的因素：围岩的工程地质条件及水文地质条件、围岩岩体的强度、隧道的埋置深度、围岩压力的时间效应、隧道断面的外形及尺寸、支护构造的特征和施工方法等。6。松动压力的计算：Ⅴ、Ⅵ级围岩产生的围岩压力一般为松动压力q h松动压力包括垂直压力及水平压力，为计算简便，一般按均布压力计算。q h7.计算：浅埋深埋隧道围岩压力的计算。见《隧道工程》P106页。围岩的水平匀布压力7.计算：浅埋深埋隧道围岩压力的计算。见《隧道工程》P106页。P110IV7.48.821.0KN/M3，试确定围岩的松动压力值。第五章隧道支护构造体系由岩体和支护构造组成。支护构造包括初期支护和二次衬砌。隧道洞室开挖后，围岩的初始应力状态遭到破坏，围岩应力在洞室四周确定范围内重调整，这种应力状态称为二次应力状态或洞室的应力状态。3．半衬砌构造计算。计算见图，受力特点。见《隧道工程》P123页。直墙式衬砌构造计算。直墙式衬砌构造计算。计算见图，受力特点。见《隧道工程》P130页。曲墙式衬砌构造计算。曲墙式衬砌构造计算。计算见图，受力特点。见《隧道工程》P135页。4．弹性抗力的定义：拱顶局部向隧道内变形，两侧及底部衬砌则压入围岩，引起围岩对衬砌的约束，产生出相应的被动抵抗力，这种来自围岩方面的抗力称为弹性抗力。弹性抗力的理论主要有两种：一种为“局部变形”理论，认为弹性地基基点上施加的外力只引起该点的沉陷；另一种是“共同变形”理论，认为弹性地基上一点承受外力，不仅引起该点沉陷，而且还引起其四周确定范围内的地基发生沉陷。5．荷载的分类：1〕主动荷载：其主要包括围岩压力，土压力，构造自重，构造附加恒载，混凝土收缩和徐变的影响力及水压力。2〕可变荷载：根本可变荷载包括大路车辆荷载，人群荷载，立交大路车辆荷载及其所产生的冲击力，土压力，立交铁路列车活载及其所产生的冲击力，土压力；其他可变荷载包括立交渡槽流水压力，温度变化的影响力，冻胀力和施工荷载等。3〕偶然荷载：偶然荷载是指在设计期限内，不愿定消灭，但一旦消灭其值很大且持续时间较短的荷载，如落石冲击力，地震力等。衬砌拱圈计算的几种方法：简化为垂直的均布荷载23. 弹性抗力的大小及分布，对回填密实的衬砌构建可承受局部变形理论。k复合式衬砌中的二次衬砌，1~3级围岩中为安全贮存，并按构造要求设计；4,5隧道衬砌的类型半衬砌构造；〔2〕直墙拱形衬砌；〔3〕曲墙拱形衬砌。9．隧道洞门计算作用：阻挡削坡坍塌和抵抗仰坡、边坡地层的主动侧压力，可作挡土墙来计算。计算原理：计算公式与步骤：洞门墙承受荷载墙背土石主动压力Ea，墙身与根底自重，墙基与地基间的摩擦力洞门墙稳定性及强度验算第六章抗滑移，抗倾覆〔转动〕，墙体截面强度，根底底面压力不得超过地基承载力第六章1．奥法的根本概念是以把握爆破为开挖方法；以喷锚作为主要支护手段，通过监测把握围岩变形，动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法，其核心内容是充分发挥围岩的自承力气。2．奥法施工方法：内容，有点，适用条件全断面法按隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方法。适用于较完整的、坚硬围岩，如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩。全断面开挖的优点：工序少，相互干扰少，便于组织施工和治理；工作空间大，便于大型机械化施工；施工进度高施工环境较好。台阶法它将断面分成上半断面和下半断面两局局部别进开放挖。依据台阶的长度，它有长台阶法，短台阶法和超短台阶法三种方式。优点：开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度，有利于开挖面的稳定性，尤其是上部开挖支护后，下部作业较为安全。适用范围广，多适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩。几乎适用于全部的地层。分部开挖法适用条件：这种方法适用于一般土质或易坍塌的脆弱围岩中。而与下述的侧壁导坑法相比，施工机械化程度较高，施工速度可加快。奥法与传统矿山法的区分，见《隧道工程》P155页-6-2奥法施工程序，见《隧道工程》P156页-图6-9奥法施工根本原则：“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”。锚杆的支护效应：悬吊效应；组合梁效应；加固效应。钢拱架：在围岩条件较差地段或地面沉降有严格限制时，应在初期支护内增设钢拱架。钢拱架优选格栅钢拱架。8．喷射混凝土：用喷射机把掺有速凝剂的粗细骨料以适当的压力，高速喷射到岩壁外表分散而成的混凝土。喷射混凝土的特点：准时性：喷射砼，如早强，能快速给围岩供给支护抗力；粘贴性：喷射砼与围岩能全面密贴粘结；不用模板、拱架，节约大量钢材与木材；充填裂隙、封闭围岩防风化、共同承载。〔1〕〔2〕〔3〕湿喷。洞口段：是指隧道开挖可能给洞口地表造成不良影响的洞口范围。〔1〕〔2〕〔3〕其他进洞方法〔分部开挖进洞〕12．明洞施工方法：1〕全部明挖先墙后拱法：适用埋深较浅，按临时边坡开挖可临时稳定的对称式明洞。2〕先拱后墙法：路堑边坡较高，明洞埋置较深，或洞口地层松软的地层。13．关心施工方法：隧道施工过程中，可能会遇到开挖工作面不能自稳，或地表沉陷过大等状况，为了确保隧道工程顺当进展和施工安全，必需承受确定的工程做事对地层进展预支护或预加固，称之为关心施工方法。1〕超前锚杆；2〕管棚；3〕超前小导管注浆；4〕预注浆加固地层；5〕地表锚喷预加固；14。特别地质段的施工方法：膨胀地层、脆弱黄土层、塌方、岩溶、岩爆、流砂、高地温、瓦斯等地层。15．溶洞是以岩溶水溶蚀作用为主，间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的根本水平方向延长的通道。溶洞的类型：溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种隧道遇到溶洞的处理措施：岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法，有“引、堵、越、绕”四种。16．隧道开挖过程中导致坍方的缘由主要有两类：一是地质因素，即围岩本身的稳定状态；二是人为因素，即不适当的设计，或不适当的施工作业方法等。17短开挖、弱爆破、强支护、快衬砌、勤检查勤量测”的施工原则。以加强。18．岩爆岩爆产生的主要条件：1〕地层的岩性条件；2〕岩爆的特点：岩爆在未发生前并无明显的预兆；岩爆时，岩块自洞壁围岩母体弹射出来；岩爆发生的地点，多在开挖工作面及其四周。岩爆的防治措施：一是强化围岩，二是弱化围岩。19．钻爆开挖作业：是隧道钻爆法施工中首要的一项，它是在岩体上钻凿出一定孔径和深度的炮眼，并装上炸药进展爆破，从而到达开挖的目的。20．隧道把握爆破主要指光面爆破和预裂爆破两种方式。光面爆破是通过正确确定周边眼的各爆破参数，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破队围岩的震惊和破坏，尽可能维持围岩原有完整性和稳定性的爆破技术。，只是分区起爆挨次不同。它是由于首先起爆周边眼，在其他炮眼未爆破之前先沿着开挖轮廓线预爆破出一条用以反射地震应力波的裂缝而得名。21．常用装渣设备：翻斗式装渣机、蟹爪式装渣机、挖斗式装渣机、铲斗式装渣机。22．隧道施工的洞内运输〔出渣和进料〕有轨运输和无轨运输两种方式。隧道支护形式主要有：〔1〕传统----临时支护和永久支护〔2〕现代 初期支护，二次支护，超前支护临时支护：1〕2〕钢支撑；3〕钢筋混凝土支撑；4〕锚杆支撑及喷射混凝土支撑。25．初期支护的主要形式为锚喷支护，承受锚喷支护可以充分发挥围岩的自承力气。26．二次衬砌通常承受素混凝土或刚进混凝土材料。目前隧道支护通常承受复合式衬砌，其由初期支护和二次衬砌组成。二次衬砌：1〕混凝土材料及模板的选择〔模板类型：整体移动式模板台车；分体移动式模板台车；拼装式拱架模板；2〕〔1〕断面检查〔2〕放线定位〔3〕墙脚基面〔4〕拱架模板整备〔5〕立模；混凝土的制备与运送；混凝土灌筑施工；模筑混凝土灌筑作业机械化；混凝土的养护与拆模；压浆、仰拱和底板。隧道掘进机施工定义：隧道掘进机施工方法是一种承受特地机械切削破岩来开挖隧道的施工方法，这种特地机械就称为隧道掘进机。习惯上所说的隧道掘进机是指适用于坚硬岩石地层的隧道掘进机，简称TBM.盾标：一种适用于软土地层，利用盾构机进开放挖出土和衬砌的隧道机械化施工方法。监控量测的目的：1〕供给监控设计的依据和信息2〕预报及监视险情3〕校核隧道工程理论计算结果、完善工程类比法。30．监控量测工程可分为必测工程和选测工程。必测工程〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕拉拔力选测工程第七章〔1〕〔2〕围岩体内位移〔3〕〔4〕钢支撑内力〔〔6〕围岩弹性波测试。第七章有限元法概念：有限元法是将弹性理论、计算数学和计算机软件有机结合在一起的一种数值分析技术。我国已引进的主要软件有ANSYSSAPADINAASKAMARCNONSAP等3．有限元的分析方法分析步骤：确定岩体构造材料参数和施工模拟方法；划分围岩和构造有限元网格；分阶段计算等效荷载；分阶段计算节点与单元的位移、应变与应力；叠加各阶段计算值；第八章计算结果分析与围岩构造的稳定度及稳定性评价第八章1．隧道施工组织设计定义：确定合理的施工方案，对施工工艺、机械设备、施工工序、组织安排、工程投资、场地布置、材料供给和技术措施等作出全面的科学规划和布置，确保隧道施工依据设计要求安全、经济地进展。2．各阶段施工组织设计三阶段：1〕初步施工组织设计；2〕指导性施工组织设计；3〕实施性施工组织设计。3．隧道施工进度打算定义：隧道施工进度打算是把握工程施工进度和工程竣工期限等各项施工活动的依据。4．施工进度打算主要包括两个方面：一是争论科学组织施